Система телеконтроля

Правильное и бесперебойное действие устройств автоматики и телемеханики обеспечивается техническим обслуживанием этих устройств. Необходимо так обслуживать устройства, чтобы не допускать их отказов, которые приводят к задержкам поездов, нарушению графика движения и снижению пропускной способности на перегонах и станциях. Поэтому для оценки состояния устройств автоматики и телемеханики требуется специальная система телеконтроля, обеспечивающая достаточный для оперативного обнаружения отказов объем информации, передаваемой обслуживающему персоналу. Эта система позволяет автоматически контролировать техническое состояние аппаратуры, выявлять повреждения, определять отклонения номинальных значений параметров отдельных элементов до предельно допустимых и предупреждать отказы. Эта информация передается и концентрируется на рабочем месте дежурного инженера (диспетчера) дистанции сигнализации и связи ШЧД, который принимает оперативные решения по устранению отказов с учетом поездной ситуации, выбирает порядок проведения работ, контролирует их выполнение и накапливает статистические данные о состоянии устройств ШЧ.__

Структурная схема системы телеконтроля приведена на рис. 12.3.

На нижнем уровне в качестве канала сбора данных используется цепь ДСН. Аппаратура сигнальной точки АСТ-ТК фиксирует состояние устройств и передает сигналы на ближайшую промежуточную станцию, где они объединяются с информацией, полученной при помощи станционного комплекта АЛП-ТК, и передается по каналу ЧДК. На промежуточной станции выделяется оперативная информация, необходимая для технического персонала, обслуживающего устройства автоматики на данном участке.

Для приема и обработки информации организуется автоматизированное рабочее место диспетчера дистанции АРМ-ШЧД, включающее в себя приемные устройства ПУ и персональную ЭВМ. Дешифрирование, накопление, анализ и выведение данных об отказах на экран ЭВМ выполняются программным способом. На рабочем месте информация собирается с нескольких диспетчерских кругов, обслуживаемых данной ШЧ.

Устройства телеконтроля обеспечивают сбор информации о состоянии устройств автоматики и телемеханики ШЧ, а также об их отказах и предотказных ситуациях. С помощью этих устройств обеспечивается оперативный контроль поездного положения; контроль за действиями эксплуатационного персонала; оперативное оповещение ШЧД об отказах и о предотказных состояниях устройств с указанием конкретных причин, точного адреса и времени возникновения; просмотр полученной информации на экране монитора ЭВМ по запросам диспетчера; сортировку полученной информации и ее накопление; выдачу статистических сводок о состоянии устройств ШЧ и об отказах.

Рис. 12.3. Структурная схема системы телеконтроля

Системы контроля состояния подвижного состава на ходу поезда На магистральных линиях, оборудованных АБ, для автоматического обнаружения перегретых букс на ходу поезда и передачи данных в пункт регистрации применяют автоматические устройства обнаружения перегретых букс (ПОНАБ), а для обнаружения дефектов колес по кругу катания — устройства КРАП.

Применение этих устройств позволило сократить количество изломов шеек осей и повысить производительность труда осмотрщиков вагонов. С помощью устройств ПОНАБ автоматически обнаруживают перегретые буксы в поездах, проходящих со скоростями от 5 до 150 км/ч, и заблаговременно передают персоналу станции информацию о наличии в поезде перегретых букс. В передаваемой информации указываются порядковый номер вагона с перегретой буксой (до девяти вагонов), сторона перегрева, общее число вагонов в поезде (до 99 вагонов). Дальность передачи информации — до 20 км.

Устройства ПОНАБ и КРАП являются автономными техническими средствами контроля отдельных элементов подвижного состава. Поскольку контроль состояния элементов подвижного состава выполняют в одном месте, а именно на подходах к крупным станциям, то более целесообразно использовать комплексный принцип сбора и обработки информации. Этот принцип положен в основу комплексной дистанционно-информационной системы обнаружения перегретых букс, неровностей поверхностей колес и волочащихся частей с централизованной обработкой информации, которая получила название ДИСК-БКВ-Ц. Эта система имеет в своем составе подсистемы ДИСК-Б, ДИСК-К и ДИСК-В, которые выполняют вышеперечисленные функции с предварительной обработкой сигналов, а также подсистему ДИСК-Ц для централизованной обработки полученных результатов от вышеуказанных подсистем.

Подсистема ДИСК-Б, обнаруживающая перегретые буксы, является базовой и может функционировать самостоятельно. Остальные подсистемы работают совместно с ней и дополняют ее возможности.

Информация с подсистем ДИСК-К и ДИСК-В передается на линейные пункты контроля, где она принимается и обрабатывается аппаратурой ДИСК-Б. Этот комплекс ДИСК-БКВ позволяет оператору линейного пункта контроля получать информацию о состояниях контролируемых узлов приближающегося поезда, оценивать ее и принимать решения об ограничении его скорости или остановке.

Для сбора информации в пунктах технического обслуживания подвижного состава ПТО или КПТО используют подсистему ДИСК-Ц. Она представляет собой комплекты приемо-передающей и регистрирующей аппаратуры и объединяет в одном месте информацию с нескольких линейных пунктов контроля, что дает возможность оператору центрального поста принимать более обоснованные решения о техническом состоянии контролируемых элементов и необходимости остановки поезда. Централизация информации, как правило, проводится в пределах участка безостановочного следования поездов, а расстояния между линейными пунктами контроля составляет 30...35 км.

Структура системы ДИСК-БКВ-Ц и принцип ее действия. Аппаратура линейного пункта контроля системы (рис. 12.4) состоит из перегонной и станционной частей, взаимодействующих по линии местной связи, длина которой до 10 км. Постовое оборудование ПО, входящее в состав комплекта устройств четного или нечетного направлений КУНЧ(КУНН), размещается на перегоне вблизи зоны установки напольных датчиков в специальном отапливаемом помещении, а станционное СО — в пунктах технического осмотра вагонов или помещениях ДСП.

Напольные датчики подсистемы ДИСК-Б улавливают тепловое излучение букс движущегося поезда. Датчиками подсистемы ДИСК-К служат вибрационные преобразователи, а волочащиеся части вагонов или грузов обнаруживают механические датчики подсистемы ДИСК-В.

Рис. 12.4. Структурная схема системы ДИСК-БКВ-Ц

При отсутствии поезда устройства ДИСК-БКВ-Ц находятся в дежурном режиме и сигналы от датчиков не воспринимают. Подготовка их к работе осуществляется по мере приближения поезда.

При этом на пульте оператора ПО линейного пункта контроля ЛПК включается световая сигнализация о наличии поезда в зоне контроля ЗК. Так как обнаруженные в движущемся поезде дефекты должны быть переданы в пункт контроля, то в состав перегонной аппаратуры входят датчики (педали П1...П5), фиксирующие проходящие оси, а также схемы отсчета и отметчики вагонов. Это дает возможность получать конкретную информацию о местах расположения обнаруженных дефектов в составе.

Предварительно обработанная информация с перегона по линии местной связи ЛМС пересылается на станцию, где она расшифровывается и регистрируется печатающим устройством. Если уровень принятого сигнала превышает предельно допустимое значение, то помимо его регистрации вырабатывается сигнал «Тревога», информирующий оператора о неисправности. Одновременно включается световой указатель, установленный у пути на подходе к станции, который информирует машиниста об имеющейся в поезде неисправности.

В системе предусмотрена возможность автономного контроля работоспособности отдельных ее узлов по командам, передаваемым с пульта оператора на перегон.

При работе подсистемы ДИСК-БКВ в режиме централизованной обработки на станции дополнительно устанавливается передающий комплект подсистемы ДИСК-Ц, состоящий из передающих Пер К и приемных ПК устройств. С помощью этих устройств результаты контроля пересылаются на центральный пункт ЦПК. В этом случае печатающие устройства переносятся на ЦПК, а на станции остается пульт оператора, которым пользуется обслуживающий персонал при отказе каналов связи или устройств ЦПК. Возможность автономной проверки перегонных устройств при этом сохраняется.

Напольное оборудование. Перегретые буксы в подсистеме ДИСК-Б обнаруживают в результате улавливания, поступающего от них инфракрасного излучения. В качестве прибора, реагирующего на тепловое излучение буксы, используют болометры. Болометр вместе с собирательной линзой и усилителем помещают в герметизированную капсулу с автоматическим регулированием температуры внутри корпуса. Капсулу устанавливают в напольной камере, имеющей оптическую систему, заслонку и контрольную лампу.

Камеры устанавливают в точке контроля по две с каждой стороны пути (рис. 12.5). Оптические оси левой НКЛО и правой НКПО основных камер ориентированы на задние по ходу движения поезда стенки корпусов букс под углом 13° к оси пути, а вспомогательных НКЛВ и НКПВ — на подступичные части колес с наружной стороны перпендикулярно оси пути. В процессе контроля на выходах усилителей тепловых сигналов камер УТС формируются импульсы, амплитуды которых пропорциональны температуре букс.

Датчики ВД1...ВД6 входят в подсистему ДИСК-В и служат для обнаружения дефектов колес по кругу катания. Их устанавливают с внутренней стороны рельсов. Сигналы датчика обрабатываются вибрационным усилителем ВУ, на выходе которого формируются импульсы постоянного тока с амплитудой, пропорциональной максимальному уровню вибраций.

Напольный датчик (ДГ) подсистемы ДИСК-В представляет собой устройство механической оценки нижней части габарита подвижного состава. Элементы, выходящие за габарит, взаимодействуют с поворотными щетками датчика. Габарит контролируется в зонах 1700 мм по обе стороны от оси пути на высоте 50...60 мм от уровня головки рельсов (ФСНГ — формирователь сигналов нарушения габарита).

В качестве датчика приближения поезда и нахождения его в зоне контроля используется короткая рельсовая цепь наложения ЭП. Она подает команду подготовки перегонного оборудования к работе и контролирует нахождение поезда на участке длиной около 50 м. Сигналы прохода колесными парами вагонов определенных точек пути вырабатываются педалями П1...П5, в качестве которых применяют датчики ПБМ-56 с соответствующими схемами формирования (ФИСО — формирователи импульсов счета осей). Датчики, установленные на определенных расстояниях один от другого, фиксируют нахождение колес в конкретных точках контрольной зоны, что дает возможность определять направление движения поезда, а также считать оси и число вагонов в поезде.

Рис. 12.5. Структурная схема расположения напольного оборудования системы ДИСК-БКВ-Ц

В настоящее время имеются тенденции к увеличению гарантийных плеч технического обслуживания вагонов, ликвидации контрольных пунктов технического обслуживания вагонов (КПТО) и закрытию малых станций. В этих условиях система ДИСК-БКВ теряет ряд своих возможностей и становится автономной системой. В связи с такими условиями появилась необходимость перехода от разрозненных пунктов контроля к созданию единой дорожной сети контроля технического состояния подвижного состава.

Комплекс технических средств микропроцессорный КТСМ. В настоящее время разработана и внедряется микропроцессорная система контроля технического состояния подвижного состава КТСМ.

На нижнем уровне она использует аппаратуру напольного оборудования устройств ПОНАБ и ДИСК, а станционное оборудование представляет собой персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением. В качестве станционного оборудования устанавливается аппаратура АРМ ЛПК автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК-ПС), которая автоматизирует процесс сбора, передачи и обработки показаний аппаратуры ПОНАБ-3, ДИСК-Б и централизованно контролирует техническое состояние поездов на участках, следит за динамикой нагрева букс и централизацией диагностической информации. Линейные пункты КТСМ и АРМ ЛПК обмениваются информацией через СПД, реализованную на базе концентраторов информации «КИ». Принятая в постоянную эксплуатацию аппаратура КТСМ-02 имеет напольные камеры нового типа и более совершенные методы обработки и передачи данных. Это позволило обнаруживать буксовые узлы на ранней стадии развития дефекта. Система КТСМ-02 имеет режимы непрерывной автоматической диагностики и дистанционного контроля работоспособности узлов перегонных комплектов аппаратуры любого пункта. Это позволяет оперативно ремонтировать и технически обслуживать аппаратуру, что существенно повышает эксплуатационную надежность комплекса.

В состав напольного оборудования КТСМ-02 (рис. 12.6) входят: две основные камеры КНМ, датчики прохода осей Д1...Д3 и электронная педаль ЭП-1. При необходимости имеется возможность подключения дополнительных напольных камер КНД и датчика счета осей Д4. В аппаратуре КТСМ-02 применяются напольные камеры КНМ новой конструкции с креплением на рельс. Это повышает чувствительность и помехоустойчивость аппаратуры за счет сокращения расстояния от приемника теплового излучения до корпуса буксы. На рис. 12.6 показана структурная схема комплекса КТСМ-02, на которой элементы КТСМ показаны сплошными линиями, а подсистемы — штриховыми.

В состав постового оборудования входят: блок преобразования и контроля БПК, блок силовой коммутационный БСК, технологический пульт ПТ, а также датчик температуры наружного воздуха ДТНВ. Блок БПК выполняет следующие функции: преобразует и обрабатывает сигналы от путевых датчиков, формирует и передает подсистемам контроля управляющие сигналы, получает от этих подсистем данные об аварийных подвижных единицах и передает собранную информацию в линию связи. Кроме этого, БПК вырабатывает сигналы управления и диагностики состояния оборудования, работающего в составе комплекса. В блоке имеются средства тестирования и настройки комплекса персоналом в процессе технического обслуживания (технический пульт ПТ). Микропроцессорная система блока обеспечивает работоспособность напольных камер независимо от температуры окружающей среды и автоматически контролирует приемно-усилительные тракты.

Рис. 12.6 Структурная схема комплекса КТСМ-02

В состав станционного оборудования входят: концентратор информации КИ и автоматизированное рабочее место оператора линейного поста контроля (АРМ ЛПК). Станционное оборудование дополнено подсистемой речевого оповещения и сигнализации (ПРОС-1). Она передает машинисту поезда через радиостанцию речевые сообщения об аварийном состоянии подвижного состава и включает дополнительные средства сигнализации. Обмен информацией между перегонным оборудованием, АРМом ЛПК и АРМом центрального поста происходит по системе передачи данных СПД ЛП на базе концентраторов КИ.

Функциональные возможности КТСМ-02 могут быть расширены с помощью подключения дополнительных датчиков или систем контроля.